Multipass: Ubuntu-VMs unter Windows, macOS und Linux ausführen

Von: Michael Kofler

19. September 2022 um 14:49

Multipass ist eine von Canonical entwickelte Software, um Ubuntu als virtuelle Maschine unter Linux, Windows oder macOS auszuführen. Ich bin über Multipass gestolpert, weil ich eine unkomplizierte Möglichkeit suchte, Ubuntu unter macOS mit M1/M2-CPU auszuführen. Dieser Artikel stellt zuerst Multipass kurz vor. Es folgt eine persönliche (= subjektive) Wertung.

Multipass installieren

Windows, macOS: Für Windows und macOS gibt es jeweils einen Installer, siehe https://multipass.run/install
Linux: Für Linux steht leider nur ein Snap-Paket zur Verfügung: sudo snap install multipass
Arch Linux stellt Multipass als AUR-Paket zur Verfügung: https://aur.archlinux.org/packages/canonical-multipass (Paket wird lokal kompiliert, das dauert > 15 Minuten; bei mir gab es zuletzt einen Fehler, dem ich nicht auf den Grund gegangen bin)

Multipass Command Line Interface (CLI)

Multipass wird über Kommandos in der Konsole genutzt. Um zu überprüfen, dass die Installation geklappt hat, führen Sie multipass version aus:

multipass version

  multipass   1.10.1+mac
  multipassd  1.10.1+mac

Die zur Auswahl stehenden Multipass-Images ermittelt multipass find:

multipass find

  Image     Aliases     Version    Description
  18.04     bionic      20220901   Ubuntu 18.04 LTS
  20.04     focal,lts   20220824   Ubuntu 20.04 LTS
  22.04     jammy       20220902   Ubuntu 22.04 LTS
  docker                latest     A Docker environment ...
  ...

Um eine neue Instanz zu starten, führen Sie multipass launch aus. Beim ersten Start muss das betreffende Image heruntergeladen werden, hier für Ubuntu 22.04. Der Start weiterer Instanzen erfolgt wesentlich schneller.
Das folgende Kommando erzeugt eine Instanz von Ubuntu 22.04 und gibt dieser den Namen myinstance.

multipass launch -n myinstance 22.04

Standardmäßig erhält die neue VM eine CPU, 1 GB RAM und eine Disk mit 5 GB und NAT-Networking. Andere Eckdaten können Sie mit Parametern festlegen:

-c <n>: Anzahl der CPU-Cores
-d <n>G: Disk-Größe, -d 15G für 15 GB Disk
-m <n>M oder -m <n>G: RAM, z.B. -m 4G für 4 GB RAM
-n <name> oder -n primary: gibt der VM einen Namen bzw. macht sie zur primären Instanz

multipass launch startet die VM, führt sie aber im Hintergrund aus. Um die VM zu bedienen, führen Sie multipass shell <name> aus:

multipass shell myinstance

  Welcome to Ubuntu 22.04.1 LTS (GNU/Linux 5.15.0-47-generic aarch64)
  ...

Als Standard-User ist ubuntu aktiv. Dieser Benutzer ist nicht mit einem Passwort abgesichert und hat sudo-Rechte. Auch wenn Multipass-VMs normalerweise nur in einem privaten Netzwerk zugänglich sind (192.168.*.*), sollten Sie den ubuntu-Account mit einem Passwort absichern: sudo passwd ubuntu.

multipass list listet die aktuell eingerichteten Instanzen auf und gibt an, welche IP-Adresse der Instanz zugeordnet ist.

multipass list

  Name          State         IPv4             Image
  primary       Running       192.168.64.7     Ubuntu 22.04 LTS
  myinstance    Running       192.168.64.8     Ubuntu 22.04 LTS

Mit multipass info <name> können Sie mehr Details zu einer VM ermitteln.

multipass info myinstance

  Name:           myinstance
  State:          Running
  IPv4:           192.168.64.8
  Release:        Ubuntu 22.04.1 LTS
  Image hash:     9620f479bd5a (Ubuntu 22.04 LTS)
  Load:           0.28 0.25 0.10
  Disk usage:     1.4G out of 4.7G
  Memory usage:   153.5M out of 961.9M

multipass start <name> oder multipass stop <name> startet bzw. beendet die Ausführung einer VM.

multipass delete <name> löscht die VM vorläufig. Der Vorgang kann mit multipass revover rückgängig gemacht werden.

Erst multipass purge entfernt die zuvor gelöschten VMs endgültig und gibt den Speicher frei.

Weitere CLI-Kommandos sind hier dokumentiert.

Primäre VM

Eine VM kann als »primär« gekennzeichnet werden (launch -n primary ...). Das hat zwei Konsequenzen:

An einige multipass-Kommando braucht kein Name als Parameter übergeben werden. Beispielsweise bezieht sich multipass shell automatisch auf die primäre Instanz.
Innerhalb der VM steht das lokale Heimatverzeichnis (also das des Host-Computers) unter /home/ubuntu/Home zur Verfügung. Das ermöglicht einen unkomplizierten, nahtlosen Zugriff auf Host-Dateien durch die VM.

Bridged Networking

Wenn Sie VMs in das lokale Netzwerk integrieren möchten, ermitteln Sie zuerst mit multipass networks die zur Auswahl stehenden Netzwerkschnittstellen und aktivieren dann eine davon für die Netzwerkbrücke:

multipass networks

  Name     Type         Description
  bridge0  bridge       Network bridge with en2, en3
  en0      ethernet     Ethernet
  en1      wifi         Wi-Fi
  en2      thunderbolt  Thunderbolt 1
  ...

multipass set local.bridged-network=en1

In der Folge können Sie an multipass launch die Option --bridged übergeben.

Ubuntu samt Desktop installieren

Um Ubuntu samt Desktop zu installieren, müssen Sie die VM ausreichend groß dimensionieren:

multipass launch 22.04 -n primary -c 2 -m 4G -d 15G

  Launched: primary                                                               
  Mounted '/Users/kofler' into 'primary:Home'

Nach dem Einrichten verbinden Sie sich mit der VM, legen ein Passwort für den Benutzer ubuntu fest und installieren alle Updates:

multipass shell

  ubuntu@primary:~$ sudo passwd ubuntu
  New password: 
  Retype new password: 

  ubuntu@primary:~$ sudo apt update

  ubuntu@primary:~$ sudo apt full-upgrade -y

Zur Installation eines Desktops samt RDP-Server gehen Sie so vor:

  ubuntu@primary:~$ sudo apt install ubuntu-desktop xrdp -y

Sie müssen wissen, welche IP-Adresse Ihre VM hat. Dazu führen Sie innerhalb der VM hostname -I aus, oder außerhalb multipass list.

ubuntu@primary:~$ hostname -I

  192.168.64.10

Jetzt brauchen Sie einen RDP-Client. Unter Linux funktionieren die meisten VNC-Viewer. Unter macOS installieren Sie am einfachsten im App Store Microsoft Remote Desktop. Dort richten Sie eine neue Verbindung ein und verwenden die zuvor ermittelte IP-Adresse. In der Regel ist es sinnvoll, die Option Start session in full screen zu deaktivieren. Hingegen ist die Optionen Update the session resultion on resize zweckmäßig. Die Anpassung der virtuellen Bildschirmauflösung hat bei meinen Tests (macOS als Host-System) ausgezeichnet funktioniert. Außerdem sollten Sie als User account ubuntu angeben.

Beim ersten Start erscheint der Ubuntu-Setup-Assistent. Dort können Sie das deutsche Tastaturlayout hinzufügen. (Standardmäßig ist nur das englische Layout installiert.)

Der Desktop erscheint in englischer Sprache. Die Umstellung auf Deutsch können Sie im Programm Settings durchführen. Die Änderung wird nur wirksam, wenn Sie sich aus- und neu einloggen.

Grundsätzlich hat der Ubuntu-Desktop bei meinen Tests ausgezeichnet funktioniert — allerdings mit »Vanilla Gnome«, d.h. ohne die Ubuntu-spezifischen Erweiterungen wie dem verschiebbaren Dock. Auch die entsprechenden Optionen im Programm Einstellungen fehlen. (Die Optionen tauchen auf, wenn das Einstellungsprogramm mit XDG_CURRENT_DESKTOP=ubuntu:GNOME gnome-control-center gestartet wird. Aber die Ubuntu-spezifischen Einstellungen bleiben wirkungslos.)

Ubuntu wird auf einem Mac mit M1-CPU ausgeführt und über ein RDP-Fenster bedient.

Multipass versus herkömmliche Virtualisierungssysteme versus Container

Eigentlich möchte man meinen, es gäbe bereits genug Software zur Ausführung von virtuellen Maschinen und Containern. Was kann Multipass also bieten, was andere Programme nicht können? Und wo sind die Grenzen von Multipass?

Im Gegensatz zu Docker oder Podman findet bei Multipass eine echte Virtualisierung statt. Der Overhead einer Installation ist deswegen vergleichsweise groß. Andererseits steht Ubuntu »komplett« zur Verfügung, d.h. mit systemd, mit verschiedenen Benutzern etc.

Standardmäßig werden keine Desktop-Pakete installiert. Diese können nachinstalliert werden. Das setzt aber voraus, dass die VM ausreichend groß dimensioniert ist (RAM, Speicherplatz).

Im Vergleich zu Virtualisierungsprogrammen wie VirtualBox, VMware & Co. hat Multipass keine grafische Oberfläche. Für Profis ist das kein Nachteil, für Einsteiger schon. Es gibt auch keine Grafiktreiber etc. Die Desktop-Nutzung erfolgt über RDP (ein Netzwerkprotokoll) und ist vergleichsweise langsam. Ausreichend schnell für Entwickleraufgaben, aber nicht ideal, um Videos abzuspielen oder Spiele zu spielen.

Der größte Nachteil von Multipass im Vergleich zu Virtualisierungs- und Container-Software besteht darin, dass nur Ubuntu ausgeführt werden kann. Multipass ist also keine universelle Lösung, sondern ein Admin- und Developer-Tool für die Ubuntu-Gemeinde.

Positiv: Multipass ist Open-Source-Software, die Quellen sind auf GitHub zu finden.

Persönliche Bewertung

Meine Beweggründe, mich überhaupt mit Multipass auseinanderzusetzen, ist der Linux-Unterricht. 2/3 der Studentinnen arbeiten mit einem Windows-Notebook, 1/3 mit MacBooks, vielleicht halb/halb mit Intel/Apple-CPU. Jetzt sollen alle eine VM mit Ubuntu installieren. Früher war das einfach: Alle verwenden VirtualBox und richten damit eine VM mit Ubuntu ein (oder Fedora, oder Debian, egal, solange es für alle einheitlich ist).

Heute geht das nicht mehr:

Unter Windows zickt VirtualBox in einen unerträglichen Ausmaß. Ob Microsoft daran Schuld ist (ständige Änderungen an Hyper-V) oder Virtualbox (weil es Hyper-V nicht korrekt nutzt), kann ich nicht beurteile — es ist eigentlich egal. Fakt ist, dass in einer Gruppe von 20 Studierenden VirtualBox bei mindestens zwei nicht funktioniert und die Probleme sich nicht trivial lösen lassen.
Unter macOS läuft VirtualBox nur auf alten Geräten mit Intel-CPU. Auf modernen Geräten mit Apple Silicon (M1, M2 usw.) ist Virtualisierung zwar auch möglich, aber das ist entweder teuer (Parallels, VMware) oder wenig intuitiv (UTM, siehe https://mac.getutm.app/).

Unter Windows kann ich auf WSL ausweichen. Das funktioniert verblüffend gut, aber ist für den Unterricht kein vollwertiger Ersatz. Kein cron, kein systemd etc. Grafische Desktop-Oberflächen laufen auch nur über Umwegen.

Auf allen OS kann ich Docker verwenden. Aber ein Ubuntu-Container ist halt auch kein vollwertiger Ersatz, selbst wenn man vom fehlenden Desktop absieht. Docker hat eine ganz andere Zielsetzung (und da brilliert es).

Zurück zu Multipass: Der Charme besteht darin, dass es OS-übergreifend einen einheitlichen Weg bietet, um Ubuntu in einer virtuellen Maschine auszuführen. Der Desktop-Zugriff erfolgt über RDP, was für den Unterricht gut genug ist. Multipass greift auf das Virtualisierungsframework des jeweiligen Betriebssystem zurück, erfindet diesbezüglich das Rad also nicht neu.

Aber:

Das Einrichten einer Ubuntu-VM in Multipass ist nicht trivial. Für meinen spezifischen Einsatzzweck ist es jedenfalls ungeeignet. Multipass richtet sich an Profis, nicht an Einsteiger.
Ubuntu-only ist auch irgendwie sinnlos. Aus meiner Sicht ist Ubuntu für den Linux-Unterricht gut genug, aber vielleicht will ich Server-Administration unterrichten. Da wäre mir dann Rocky oder Alma Linux lieber. Oder ich bin mit Debian vertrauter als mit Ubuntu, will Snap aus dem Weg gehen usw.
Linux-hostseitig wird Multipass auch nur als Snap-Paket angeboten. In der engen Canonical-Welt mag das OK sein, aber nicht jeder ist ein Fan von Snap.

Langer Rede kurzer Sinn: Multipass richtet sich in erster Linie an Entwickler und Admins, die ausschließlich mit Ubuntu arbeiten. Für diese Zielgruppe ist Multipass durchaus interessant.

Multipass ist auch ein relativ einfacher Weg, um Ubuntu (samt Desktop) auf einem Mac mit M1/M2-CPU auszuführen.

Darüberhinaus ist es aber wohl doch nur eine weitere Insellösung/Eigenentwicklung von Canonical mit ungewisser Zukunft. Die Zielgruppe ist so eng, dass ein Durchbruch aus der Nische nicht zu erwarten ist. Das ist schade, weil Multipass durchaus vielversprechende Ansätze zeigt.

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